Karim Enrique Jaén Chávez, egresado del Posgrado en Ciencias Naturales e Ingeniería de la Unidad Cuajimalpa de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), recibió el Premio Alfredo Sánchez Marroquín 2019 por el proyecto Desarrollo de una plataforma eficiente para la producción de ADN plasmídico en condiciones microaerobias por E. coli.
La Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería, A.C. y Yakult, S.A. de C.V. distingue los mejores proyectos de investigación en materia de Biotecnología y Bioingeniería desde 1999, con el fin de estimular el esfuerzo de estudiantes de instituciones mexicanas en licenciaturas o posgrados afines a estas áreas.
En entrevista el galardonado por la mejor tesis de doctorado explicó que desarrolló dos líneas de trabajo principales: la modificación de la bacteria Escherichia coli, “considerada nuestra fábrica celular, y la modificación del vector o producto de este organismo, mejor conocido como el ADN Plasmídico”, una molécula de doble cadena, circular covalentemente cerrada, en la que “podemos poner genes de cualquier organismo y resulta útil para brindar terapia del tipo génico vacunación mediante técnicas de transfección”.
Esto permite la colocación de genes que hacen falta en el paciente, en tanto que las células son capaces de expresar la proteína deficiente o en el caso de una vacuna también ayuda a imunizar cuando un antigénico entre al sistema inmunológico, ya que permite reconocer que algo está amenazando al organismo con una infección.
Jaén Chávez decidió emplear E. coli, ya que se trata de una plataforma común en el campo de la biotecnología, sobre todo en la obtención de proteínas recombinantes, las cuales no son muy complejas de analizar, “en especial para propósitos de ocuparse en la producción de ADN Plasmídico, que es, de hecho, la más utilizada porque está muy bien caracterizada toda su genética”.
Esto sucede así ya que se ha visto cómo los plásmidos disponibles en esa bacteria se replican bastante bien, aunque hizo hincapié en que no es la opción ideal o la mejor “sólo es la más común de trabajar”, agregó.
“Me interesó aprovechar una condición que llega a presentarse durante el proceso de manufactura del ADN Plasmídico: la microaerobiosis, esto es algo que se desarrolla dentro del cultivo cuando se presenta una limitación o deficiencia de oxígeno, un elemento necesario para satisfacer sus requerimientos”.
Esto tiene repercusiones directas para aumentar la cantidad de producto que se desea obtener y en la calidad, pues la célula al ser sometida a un estrés de esta naturaleza permite la generación de más ADN Plasmídico, “es decir, aprovechamos una condición para poder inducir o aumentar la producción de ese compuesto, básicamente se trata de sacarle el mayor provecho posible”.
Con la asesoría de los doctores Álvaro Raúl Lara Rodríguez y Juan Carlos Sigala Alanís, investigadores adscritos al Departamento de Procesos y Tecnologías de esa sede académica, la investigación se orienta a mejorar procesos de la industria manufacturera, ya que hará más eficiente la producción por partes a nivel celular y de esta manera se podrán abaratar costos y hacer más accesible la tecnología de ADN Plasmídico hacia el consumidor final.
Jaén Chávez enfatizó que la tesis destaca porque “los enfoques abordados son novedosos y se trata de la primera aportación que hacemos para ese material genético”, ya que con el objetivo de contar con una cepa más robusta la dotaron de una hemoglobina heteróloga, la cual ya había demostrado ser muy buena para beneficiar la producción de proteínas recombinantes y otros metabolitos, pero no para generar ADN plasmídico.
“La modificación hecha en el vector que resultó esencial fue precisamente la introducción de un promotor que responde a la microaerobiosis, río arriba del gen que regula la replicación de los plásmidos, algo que permitió que cuando se limitara el oxígeno se replicara más nuestro plásmido, logrando así tener mayor producción, y todo esto no se había probado antes”.
El egresado compartió que desde el inicio de sus estudios de maestría sintió fuerte atracción por estudiar los bioprocesos, “allí comencé a trabajar en ese campo, lo que se me hizo muy interesante, dado que es una opción de vacunación y terapia génica que no necesita de virus para entregar ese material genético”.
Esta labor puede ayudar a inmunizar o a reparar alguna deficiencia genética de los pacientes, “pero me llamó más la atención profundizar sobre los bioprocesos y como ingeniero químico de profesión el hecho de buscar una mejora en la producción de esta molécula, que tiene ciertos retos de elaboración, me atrajo bastante”.
“Obtener este reconocimiento a mi proyecto de doctorado es una enorme satisfacción, pues representó un reto concursar en esta convocatoria dado que implicó hacer un resumen de toda mi tesis, entonces al tratar de extraer lo más esencial me resultó demandante”, concluyó.
